干旱巴塔哥尼亚植物促生菌通过重塑根际菌群促进滨藜生长的机制研究

《Journal of Arid Environments》：Plant growth-promoting bacteria from arid Patagonia enhance Atriplex lampa growth and modify its rhizobacterial community

本研究发现从巴塔哥尼亚干旱区滨藜（Atriplex lampa）根际分离的植物促生菌（PGPR）不仅能直接促进植物生长（如Stutzerimonas sp. 5A和Pseudarthrobacter sp. 15显著增加株高和生物量），更重要的是能通过重塑根际细菌群落结构（如提高固氮菌科Azospirillaceae、贝叶林克氏菌科Beijerinckiaceae等有益菌群丰度）来间接增强植物抗逆性，为干旱区植被恢复提供了新的微生物调控策略。

　　

研究亮点

从巴塔哥尼亚草原（PS）和海岸沙丘（Du）的滨藜根际分离出的植物促生菌（PGPR）能产生氨、吲哚乙酸（IAA）并溶解磷。Du菌株主要为耐盐的Stutzerimonas和Halomonas，PS菌株则以Bacilli和Actinomycetes为主。接种Stutzerimonas sp. 5A和Pseudarthrobacter sp. 15显著提升了植株高度和生物量，而Bacillus sp. 48无显著效果。

PGPR与滨藜生长促进

滨藜根际细菌群落在草原土壤和海岸沙丘中存在差异，后者具有独特的海洋环境适应微生物特征（Giudici等，2023）。本研究筛选出9株具有产氨、IAA和溶磷能力的菌株，这些特性是PGPR的重要功能（Kaushal和Wani，2016）。微生物产氨为植物提供可直接利用的氮源，IAA则通过促进细胞分裂和根系发育增强养分吸收。尽管Bacillus sp. 48在体外表现出PGPR特性，但其接种未促进植株生长，可能与菌株-植物特异性互作或根际定殖能力有关。

结论

本研究强调了从巴塔哥尼亚干旱环境分离的本土PGPR在促进滨藜生长方面的潜力。通过生物勘探，筛选出耐盐菌株Stutzerimonas sp. 5A、Pseudarthrobacter sp. 15和Bacillus sp. 48，它们具备溶磷、产IAA和氨等促生特性。值得注意的是，接种不仅直接影响植物生长，还通过改变根际细菌群落结构（如增加Azospirillaceae、Beijerinckiaceae等有益菌群）间接发挥促进作用，而非单纯依赖自身增殖。这一发现为利用微生物调控策略恢复干旱区植被提供了新视角。